湿法脱硫后液滴收集排出的补偿器的制作方法

本发明属于节能减排领域，涉及电力行业中的燃煤火力发电厂烟气处理，具体指是一种湿法脱硫后液滴收集排出的补偿器。

背景技术：

目前我国燃煤电站大多采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫后的烟气通常会达到饱和状态，温度降低至45℃～55℃，饱和湿烟气从内衬防腐材料的烟囱排出，形成“湿烟囱”排放方案。湿烟气如果不经过加热，会在排放过程中形成冷凝液，伴随着湿法脱硫产生的未被捕捉的石膏液滴，当烟气流速较大时，特别是当地温度、气压较低或在阴霾天气的时间段，烟囱出口烟气将会夹带液滴排除烟囱，落到地面形成“石膏雨”，对电厂及周边环境产生污染，甚至腐蚀设备。

“石膏雨”的来源主要包含从脱硫除雾器逃逸且未沉积的石膏液滴、饱和湿烟气绝热膨胀及接触烟道和烟囱内壁形成的冷凝液、烟气二次夹带产生的液滴。其严重程度主要受脱硫系统运行与设计的偏差、除雾器的性能、烟气是否被加热、烟气流速以及烟囱内壁液滴是否能及时排出等因素的影响。

湿烟囱内的烟气温度高于常温，烟囱和烟道的热膨胀通常靠烟囱入口的补偿器来吸收，而烟囱入口往往是冷凝液和石膏液滴较为集中的区域，也是其排出的较佳位置。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种结构简单、能够有效收集及排出液滴的补偿器，能够及时排出湿法脱硫后烟道及烟囱内壁的石膏液滴和冷凝液。

本发明所采用的技术手段如下。

一种湿法脱硫后液滴收集排出的补偿器，包含设置于脱硫后烟道上的补偿器本体，还包含分别设于补偿器本体前、后侧的补偿器前接管和补偿器后接管，补偿器前接管和补偿器后接管之间留有环状的通液间隙，在补偿器后接管的前端设置向烟道内侧延伸的环形挡液部，通液间隙外侧设环形的集液槽，该集液槽的出口连接排液管。

所述环形挡液部为向前方倾斜的环形挡液板，或为向前方弯折的环形挡液角钢。

所述环形挡液板与烟道轴线方向呈夹角α，且30°≤α≤90°

所述环形集液槽的宽度不小于通液间隙的轴向宽度，通液间隙的轴向宽度为100~200mm。

所述集液槽底面为斜面，其与补偿器轴线方向呈夹角β，且0°≤β≤45°。

所述排液管的中心线与水平线呈夹角γ，且0°＜γ≤60°。

所述环形集液槽与补偿器本体之间填充补偿器填料。

所述排液管的尾端连接排液回收装置。

所述环形集液槽和排液管上设置反冲洗系统。

本发明所产生的有益效果如下。

1、本发明通过补偿器的改进，既吸收了烟囱和烟道的热膨胀，又通过环形挡液部将烟道内的液滴收集至补偿器内的环形集液槽中，靠液体重力从排液管中引出烟囱。

2、为防止集液槽和排液管堵塞，设置反冲洗系统，定期对集液槽和排液管进行冲洗。为防止烟气逃逸，在排液管底端设置液封。在排液管上设置多个压力变送器，用于监测集液槽和排液管是否堵塞。

3、本发明的补偿器结构简单，在几乎不增加系统阻力、无需更改烟囱结构以及增加很少的投资下，可实现在吸收烟囱和烟道热膨胀的同时有效地排出脱硫后烟道和烟囱内的液滴，从而有效消除或缓解“石膏雨”现象。

附图说明

图1为本发明的补偿器的安装位置示意图。

图2为本发明的补偿器的实施例结构示意图。

图3为本发明的补偿器的另一实施例结构示意图。

图4为图2中a-a截面结构示意图。

具体实施方式

本发明是用于湿法脱硫后液滴收集排出的补偿器，其如图1所示，设置在烟囱入口段2的烟道1上。为了便于说明，定义烟气流动方向为后方，烟气来源方向为前方。

如图2所示，其包含设置于脱硫后烟道1上的补偿器本体3。还包含分别从补偿器本体3前、后侧的补偿器前接管5和补偿器后接管4。

补偿器前接管5与补偿器后接管4之间留有环状的通液间隙12，在补偿器后接管4的前端设置向烟道1内侧延伸的环形挡液部7。该环形挡液部7的径向投影高度h≤200mm。

如图2所示，为保证液滴顺畅流入环形集液槽，环形挡液部7可为向前方倾斜的环形挡液板，该环形挡液板与补偿器轴线方向呈α夹角，且30°≤α≤90°。或如图3所示，环形挡液部7可为向前方弯折的环状挡液角钢。

通液间隙12的外侧设置环形集液槽8，通液间隙12是环形集液槽8的入口。通液间隙12的轴向宽度b为100～200mm，集液槽8的宽度b不小于通液间隙12的轴向宽度b。环形集液槽8与补偿器本体3之间通过补偿器填料6填充，环形集液槽8的宽度b须保证集液槽8的壁面与包裹填料6的壁面留有足够的补偿距离。

为了集液槽8内液体可顺畅流出，环形集液槽8的底面为斜面，其与补偿器轴线方向呈夹角β，且0°≤β≤45°集液槽8的深度h≥100mm。

集液槽8的出口连接排液管9。可如图4所示，集液槽8后侧面沿环面间歇开孔，每个开孔处插焊排液管9，用于将集液槽8内的液体排出，多个排液管9可均连接排液回收装置11，或者先汇合成一根总管一并排至排液回收装置11。为使排液管9内液体流通顺畅，排液管9中心线与水平线呈夹角γ，且0°＜γ≤60°。需要说明的是，通常烟囱入口烟道相比水平线会有小角度的倾斜。

基于上述结构，脱硫后烟道1内的液滴沿烟道内壁行至补偿器本体3，被焊接在通液间隙12后端的环形挡液板或挡液角钢阻拦，从通液间隙12流入环形集液槽8中，集液槽8内的液体通过倾斜的底面和排液管排至排液回收装置11。

环形集液槽8和排液管9内还可设有反冲洗系统（图中未示出）可定期对集液槽和排液管进行冲洗。排液管9上设置用于监测排液管是否阻塞的压力变送器（图中未示出），排液管9底端设置液封10，防止烟气逃逸。

补偿器前后接管、环形挡液板或环形挡液角钢、环形集液槽以及排液管的材质优先采用钛合金，以有效避免液滴对补偿器及排液管的快速腐蚀。

技术特征：

技术总结
本发明为一种湿法脱硫后液滴收集排出的补偿器，包含设置于脱硫后烟道上的补偿器本体，还包含分别设于补偿器本体前、后侧的补偿器前接管和补偿器后接管，前接管和后接管之间留有环状的通液间隙，在后接管的前端设置向烟道内侧延伸的环形挡液部，通液间隙外侧设环形的集液槽，该集液槽的出口连接排液管，本发明的补偿器结构简单，在几乎不增加系统阻力、无需更改烟囱结构以及增加很少的投资下，可实现在吸收烟囱和烟道热膨胀的同时有效地排出脱硫后烟道和烟囱内的液滴，从而有效消除或缓解“石膏雨”现象。

技术研发人员：王巍;刘闯
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
技术研发日：2018.03.29
技术公布日：2019.10.11